水电解过程是通过电解水产生氢气的系统。这是在不排放环境污染物的情况下生产未来能源氢燃料的环保技术，但其局限性是制氢效率低，生产成本高。浦项工业大学(POSTECH)的研究小组在《先进材料》(Advanced Materials)上发表了一项研究，同时解决了这两个问题。

浦项工业大学材料科学与工程系的Jong Kyu Kim教授、Jaerim Kim、博士候选人、Yong-Tae Kim教授和Sang-Mun Jung博士组成的合作研究小组成功地开发出了一种经济高效的电解催化剂，该催化剂利用斜角沉积法和镍(Ni)克服了传统催化剂的局限性。

水电解过程使用昂贵的贵金属，如铂作为制氢的催化剂，使该过程过于昂贵。此外，使用传统的薄膜催化剂通常会导致氢气气泡分离不足，导致催化剂活性部位堵塞或阻碍反应物运动，最终降低工艺效率。

为了应对这些挑战，研究团队选择了斜角度沉积和镍。该技术涉及在沉积过程中倾斜衬底，以轻松创建材料的各种纳米结构，提供了一种直接且廉价的解决方案。此外，镍作为地球上丰富的非贵金属催化剂，在制氢方面表现出相对较高的效率。

该团队利用斜角沉积法合成了具有精细加工、垂直排列的纳米棒突出物的镍。与仅仅增加催化剂表面积的传统纳米结构不同，研究人员设计了高度多孔的镍纳米棒阵列，呈现出独特的超疏氧表面特性，以解决氢的粘附问题。

实验结果表明，电解过程中产生的氢气气泡与超疏氧表面的分离速度加快。该团队的超疏氧三维镍纳米棒催化剂具有有效的孔隙通道，与传统薄膜结构中等量的镍相比，其制氢效率提高了55倍。

主导该研究的金钟圭教授和金宰林博士解释说:“通过提高绿色制氢的水电解过程的效率，我们正在向氢经济和碳中性社会迈进。”这一突破不仅有利于水电解，也为其他各种表面反应起关键作用的可再生能源应用带来了希望，比如二氧化碳减排和光能转换系统。”